Immunologia – immunità contro i microrganismi

Il sistema immunitario in situazioni fisiologiche e patologiche

Immunità ai batteri extracellulari e intracellulari, ai virus e parassiti

Batteri extracellulari capaci di replicarsi all’esterno delle cellule dell'ospite si trovano negli spazi interstiziali, sangue, linfa, tessuti connettivi e superficie epiteliale dell’apparato respiratorio e gastroenterico, provocando danni tissutali nel sito di infezione. Questi danni sono mediati da:

• Processo infiammatorio: batteri piogeni sono spesso responsabili di infezioni suppurative (pus).
• Tossine: distinte in endotossine o tossine di superficie, come i LPS presenti sulla parete dei batteri Gram. Queste tossine possono essere citotossiche, uccidendo le cellule, o esotossine, secrete dai batteri, che interferiscono con le funzioni cellulari senza provocarne la morte.

Risposta immunitaria innata contro i batteri extracellulari

La risposta immunitaria innata si basa sull'attivazione del complemento, fagocitosi e risposta infiammatoria. I batteri Gram contengono nella parete cellulare un peptidoglicano che attiva la via alternativa del complemento, promuovendo la formazione della C3 convertasi. I LPS nei batteri Gram sono in grado di attivare la via alternativa del complemento in assenza di anticorpi. La parte polisaccaridica dei batteri è altamente variabile e rappresenta il principale determinante antigenico dei Gram, mentre la parte lipidica è riconosciuta dalle cellule dell’immunità innata (fagociti) attraverso i recettori TLR.

Dall'attivazione del complemento si formano frammenti proteolitici (C3b, ecc.) che opsonizzano i batteri, favorendo la loro fagocitosi, e reclutano altri leucociti responsabili della risposta infiammatoria. Il complesso di attacco alla membrana induce la lisi di alcuni batteri, come la Neisseria meningitidis e gonorrhoeae. I fagociti attivati secernono citochine responsabili dell'infiltrazione leucocitaria a livello dei focolai infettivi, del danno tissutale tipico dell'infiammazione e delle manifestazioni sistemiche dell'infezione, come la febbre. Le citochine mediano anche la sintesi delle proteine di fase acuta, che limitano il danno tissutale e neutralizzano le tossine.

Elusione della risposta immunitaria innata da parte dei batteri extracellulari

I batteri extracellulari possono eludere la risposta immunitaria innata in vari modi:

• Alcuni batteri, come il Pneumococco, sono protetti da capsule polisaccaridiche che li rendono insensibili alla fagocitosi.
• Altri batteri presentano residui di acido sialico nella capsula che inibiscono l’attivazione del complemento o inattivano i prodotti del complemento.

Risposta immunitaria specifica contro i batteri extracellulari

La risposta immunitaria specifica si basa sulla risposta anticorpale, che riesce a bloccare l'infezione attraverso vari meccanismi effettori:

• Neutralizzazione delle tossine mediata da IgG o IgA ad alta affinità.
• Opsonizzazione dei batteri da parte delle IgG1 e IgG3 legate dai recettori Fcγ espressi sui fagociti, favorendo la loro fagocitosi.
• Attivazione della via classica del complemento mediata dalle IgM e IgG, con produzione di frammenti C3b che opsonizzano i batteri, favorendo la loro fagocitosi.

Inoltre, i linfociti T1 producono citochine che stimolano la produzione di anticorpi da parte dei linfociti B, l’infiammazione locale, l’attività microbicida dei macrofagi e PMN, come TNF e linfotossina e IFN-γ.

Conseguenze patologiche di una risposta immunitaria eccessiva

In caso di una risposta immunitaria eccessiva verso i batteri extracellulari, si possono avere importanti conseguenze patologiche, come l'infiammazione e lo shock settico, causati dalle citochine prodotte dai macrofagi attivati e dal rilascio di intermedi reattivi dell’ossigeno e enzimi lisosomiali da parte dei fagociti. Nella maggior parte dei casi, si tratta di fenomeni autolimitanti e ben controllati. Lo shock settico, grave sindrome secondaria a infezioni disseminate da batteri Gram+ e Gram-, si manifesta con collasso cardiocircolatorio e CID. Lo shock settico è dovuto all’azione delle citochine prodotte dai macrofagi attivati nelle fasi iniziali, come TNF, IFN-γ e IL-12, responsabili della cosiddetta "tempesta citochinica".

In alcuni casi, nelle fasi avanzate della risposta immunitaria, si ha la produzione di anticorpi dotati di azione patogena per l’organismo, come ad esempio la febbre reumatica che nasce come complicanza.